【UVM基础】TLM常用数据接发送与数据接收实例

已于 2022-02-16 23:42:25 修改
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分类专栏： # UVM基础 文章标签： UVM TLM
于 2022-02-16 15:44:04 首次发布
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本文详细介绍了UVM中基于TLM的数据通信，包括如何使用uvm_analysis_port进行数据发送，以及uvm_blocking_get_port进行数据接收。通过具体的例子展示了在UVM组件间如何建立transaction级别的通信，特别强调了使用fifo连接发送和接收端口的原因和作用。

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在UVM中， 通常使用TLM（ Transaction Level Modeling） 实现component之间transaction级别的通信。

本节将以下图的UVM树形结构为例，示范 UVM transaction级别通信的数据接发送（uvm_analysis_port）与数据接收（uvm_blocking_get_port）。

图2-7 UVM树的生长： 加入reference model

数据流向是：my_model是从my_agent的my_monitor中得到my_transaction， 经过处理后，my_model把my_transaction传递给my_scoreboard。

1、数据接发送（uvm_analysis_port）

在UVM的transaction级别的通信中， 数据的发送有多种方式， 其中一种是使用uvm_analysis_port。 在my_monitor中定义如下变量：

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<think>好的，我现在要回答用户关于UVM TLM FIFO在SystemVerilog中的实现和使用的问题。首先，我需要回顾一下UVM TLM的基本概念，因为FIFO是其中的一部分。UVM TLM（Transaction Level Modeling）主要用于组件之间的高层次通信，通过事务（transaction）而不是信号级的交互来提高抽象层次。TLM FIFO则是一种用于缓存这些事务的组件，允许生产者和消费者以非阻塞或阻塞的方式进行通信。 接下来，用户想了解具体的实现方法和使用场景。我应该从TLM FIFO的作用开始解释，说明它在同步不同速率组件时的作用，比如当生产者生成事务的速度快于消费者处理速度时，FIFO可以缓冲这些事务，避免数据丢失或阻塞。然后，需要提到UVM中提供的uvm_tlm_fifo类，以及它如何与put和get端口配合使用。 在实现部分，我需要给出一个简单的示例，展示如何声明FIFO实例，并连接生产者和消费者。例如，生产者使用put_port连接到FIFO的put_export，而消费者使用get_port连接到FIFO的get_export。同时，代码示例应该用SystemVerilog语法，使用适当的类定义和方法调用，比如在生产者中使用put()方法，消费者中使用get()方法。 还需要注意TLM FIFO的阻塞和非阻塞模式的区别。阻塞模式下，如果FIFO已满，put操作会等待直到有空间；非阻塞模式则立即返回状态。同样，get操作在阻塞模式下会等待直到有数据可用，而非阻塞则可能立即返回。这一点对用户理解不同场景下的选择很重要。 此外，用户可能需要了解如何配置FIFO的大小，默认情况下可能是无限的，但实际应用中可能需要设置一个固定大小，以避免内存无限增长。这可以通过在构造函数中指定大小参数来实现。 最后，应用场景部分需要举一些实际例子，比如在验证环境中，当driver和monitor需要传递事务时，或者不同验证组件之间需要解耦的情况下，使用TLM FIFO可以提高模块化和重用性。 在编写过程中，要确保遵循系统级指令，如行内公式使用$...$，独立公式用$$...$$，虽然这个问题可能不太涉及数学公式，但需要检查是否有必要的地方。同时，生成相关问题时要围绕UVM TLM FIFO的相关知识点，比如阻塞与非阻塞的区别、FIFO大小的配置、使用中的常见错误等。 现在需要检查是否有遗漏的要点，比如TLM FIFO的其他方法，如try_put和try_get，是否应该提及。此外，是否需要说明FIFO与普通SystemVerilog队列的区别，以及其在UVM中的优势，比如内置的分析端口和调试功能。 可能还需要提到uvm_tlm_analysis_fifo，这是一种特殊的FIFO，用于广播事务到多个消费者，适用于观察者模式，比如多个monitor需要接收同一事务的情况。这可以作为扩展内容，帮助用户更全面地理解不同的FIFO类型。 在代码示例部分，要确保语法正确，比如正确的类继承、端口声明和方法调用。同时，注释或解释代码的关键部分，帮助用户理解每个步骤的作用。 总结下来，回答的结构应该是： 1. TLM FIFO的概述和作用 2. 实现步骤，包括声明、连接和示例代码 3. 阻塞与非阻塞操作的区别 4. 配置FIFO大小 5. 应用场景举例 6. 相关问题生成 需要确保内容准确，参考UVM官方文档或权威资料，必要时添加引用标识。例如，关于TLM FIFO的默认大小和行为，可以引用UVM标准库的说明[^1]。 最后，生成的相关问题应该引导用户深入理解TLM FIFO的不同方面，比如性能考虑、调试方法、与其他TLM组件的比较等。</think>### UVM TLM FIFO实现与使用方法 UVM TLM FIFO是一种基于事务的通信组件，用于缓存组件间传输的数据对象（transaction）。其核心作用是**解耦生产者与消费者**，支持阻塞/非阻塞操作，常用于处理速率不匹配的模块间通信[^1]。 #### 一、TLM FIFO基础实现 1. **声明FIFO实例** 在UVM组件中实例化`uvm_tlm_fifo`，并指定存储数据类型（如`my_transaction`）： ```systemverilog class my_env extends uvm_env; uvm_tlm_fifo #(my_transaction) data_fifo; function void build_phase(uvm_phase phase); data_fifo = new("data_fifo", this); // 默认无限容量 endfunction endclass ``` 2. **连接生产者与消费者** - **生产者端**：使用`put_port`发送事务 ```systemverilog class producer extends uvm_component; uvm_blocking_put_port #(my_transaction) put_port; task run_phase(uvm_phase phase); my_transaction tr; tr = my_transaction::type_id::create("tr"); put_port.put(tr); // 阻塞式写入 endtask endclass ``` - **消费者端**：使用`get_port`接收事务 ```systemverilog class consumer extends uvm_component; uvm_blocking_get_port #(my_transaction) get_port; task run_phase(uvm_phase phase); my_transaction tr; get_port.get(tr); // 阻塞式读取 endtask endclass ``` 3. **端口连接** 在环境类中完成端口绑定： ```systemverilog producer.prod_put_port.connect(env.data_fifo.put_export); consumer.cons_get_port.connect(env.data_fifo.get_export); ``` #### 二、关键特性 1. **阻塞与非阻塞操作** - `put()`/`get()`：阻塞直到操作成功 - `try_put()`/`try_get()`：立即返回状态码（成功/失败） 2. **容量控制** 通过构造函数设置最大容量： ```systemverilog data_fifo = new("data_fifo", this, 8); // 最大存储8个事务 ``` #### 三、典型应用场景 1. **数据流缓冲**：如DMA控制器与存储器接口间的速率适配 2. **事务广播**：使用`uvm_tlm_analysis_fifo`向多个监控组件分发事务 3. **测试平台解耦**：隔离生成器(generator)与驱动器(driver)的执行时序 ```mermaid graph LR Producer -->|put_port| FIFO FIFO -->|get_port| Consumer ```
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